作为一种基于接触带电和静电感应耦合效应的新技术,摩擦电纳米发电机(TENG)已经被广泛用于能量收集和新型传感器设计。近年来,随着材料合成和器件技术的进步,研究人员一直在开发各种工作机制,以提高TENG的输出性能。上海大学Li Zhongjie、Peng Yan、中国科学院王中林院士对通过不同策略提高TENG输出性能的研究进展进行了全面回顾。
本文要点:
1) 该综述的主要内容包括三个方面:TENG的表面材料改性、机械设计、电源管理。首先,作者介绍了TENG的基本原理和工作模式。其次,作者对TENG的表面材料选择和处理方法进行了分类。根据处理方法的不同,表面材料的改性方法分为物理改性和化学改性。同时,作者考虑生产高性能可降解材料来提高TENG的性能,包括纤维素基材料、人工聚合物材料和生物基材料。然后,作者对通过机械设计提高TENG输出功率的方法进行了分类,包括多层结构、TENG网络和调整TENG的机械运动频率。
2) 此外,作者总结了利用开关管理提高TENG供电效率的现有方法。电源管理方法根据开关的类型进行分类,包括机械开关和电子开关。最后,作者根据目前的研究进展,对关键问题进行了探讨,并展望了未来的研究方向和挑战。
Chen Cao et.al Progress on techniques for improving output performance of triboelectric nanogenerators EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE03520D
https://doi.org/10.1039/D3EE03520D